ระบบรักษาความปลอดภัยแบบโฮมเมดโดยใช้ Sensor Fusion: 5 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

แนวคิดเบื้องหลังโครงการนี้คือการสร้างเซ็นเซอร์ความปลอดภัยราคาถูกและใช้งานง่าย ซึ่งสามารถใช้เพื่อเตือนคุณเมื่อมีคนข้าม เป้าหมายเดิมคือสร้างบางสิ่งที่สามารถแจ้งเตือนฉันเมื่อมีคนเดินขึ้นบันได แต่ฉันก็ใช้เป็นเซ็นเซอร์ความปลอดภัยสำหรับประตูหน้าด้วย ซอฟต์แวร์ที่ให้มาในคำแนะนำนี้เข้ากันได้กับ macOS ต้องมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจึงจะใช้งานได้กับ Windows สำหรับซอร์สโค้ดแบบเต็มสำหรับสคริปต์เหล่านี้ โปรดดูที่ repo GitHub นี้

เสบียง:

1. Arduino นาโน*
2. อัลตราโซนิก HC-SR04 เซนเซอร์
3. โมดูล Bluetooth HC-05
4. OMRON สวิตช์แทคไทล์
5. ตัวต้านทาน 10k
6. ชุดสายไฟเขียงหั่นขนม
7. เขียงหั่นขนม
8. พาวเวอร์แบงค์

*สามารถใช้ uno หรือ mega แทน nano ได้

ขั้นตอนที่ 1: ตั้งค่าวงจร

ทำตามแผนผังวงจรดังที่แสดงด้านบน เมื่อคุณอัปโหลดภาพสเก็ตช์ Arduino ไปยังนาโน อย่าลืมถอดสายไฟออกจากพิน RX และ TX บนนาโน พบว่าการอัปโหลดไปยัง Arduino อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้หากหมุดเหล่านี้เชื่อมต่อกับโมดูลบลูทูธ อัปโหลดภาพร่างก่อนแล้วจึงเชื่อมต่อหมุดเหล่านั้นกับโมดูลบลูทูธ

องค์ประกอบหลัก

1. Arduino Nano - ไมโครคอนโทรลเลอร์
2. HC-SR04 - อัลตราโซนิกเซนเซอร์
3. โมดูล HC-05 - โมดูล Bluetooth
4. สวิตช์ OMRON - ปุ่มที่ใช้เปิด/ปิดเซ็นเซอร์

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่าซอฟต์แวร์: Arduino

1. ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ Serial ไปยัง Arduino Library ของคุณ
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกพอร์ตและบอร์ดที่ตรงกับ Arduino. ของคุณ
3. ดาวน์โหลดไฟล์ข้อมูลที่ระบุและอัปโหลดภาพร่างเมื่อคุณแน่ใจว่าพิน RX/TX บน Arduino ถูกตัดการเชื่อมต่อจากโมดูลบลูทูธ

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าซอฟต์แวร์: Python

เพื่อให้แจ้งเตือนคุณบนแล็ปท็อปได้สำเร็จ คุณจะต้องเรียกใช้สคริปต์หลาม สำหรับความช่วยเหลือในการดาวน์โหลด python และไลบรารีที่จำเป็น โปรดดูคำแนะนำที่เป็นประโยชน์นี้โดย TalalKhalil

สคริปต์ readValuesV2.py ที่ให้มาจะอ่านค่าที่ส่งโดยโมดูลบลูทูธ ตรวจสอบว่ามีคนข้ามเซ็นเซอร์และสร้างการแจ้งเตือนบนแล็ปท็อปของคุณหรือไม่ นอกจากนี้ยังสร้างและจัดเก็บโฟลเดอร์ภายในไดเร็กทอรีนั้นด้วยการวัดทั้งหมดที่อ่านตั้งแต่สคริปต์เริ่มต้นด้วยการประทับเวลา

ทำ:

1. ดาวน์โหลด Python และการพึ่งพาทั้งหมด (ฉันใช้การติดตั้ง pip)
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปิดบลูทูธบนแล็ปท็อปของคุณและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ชื่อ HC-06 คุณควรพบรายการดังกล่าวในรายการอุปกรณ์อื่นๆ ในส่วนบลูทูธของการตั้งค่าระบบของคุณ รหัสผ่านสำหรับโมดูลคือ '1234'
3. ตัวแปรชื่อ distance_wall คือตัวแปรที่กำหนดเวลาที่เซ็นเซอร์ดับ ดังนั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปลี่ยนค่านี้ซึ่งแสดงเป็น cms ตามสภาพแวดล้อมของคุณ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซ็นเซอร์
4. เชื่อมต่อพิน RX/TX บนโมดูลบลูทูธและเรียกใช้สคริปต์ readValuesV2 มันจะขอหมายเลขบันทึกจากคุณเพื่อให้สามารถตั้งชื่อไฟล์ที่สร้างขึ้นได้อย่างถูกต้อง

มีแนวโน้มว่าคุณอาจต้องทำการดีบักเป็นจำนวนมาก ดังนั้นโปรดอ้างอิงส่วนสุดท้ายในคำแนะนำนี้สำหรับความช่วยเหลือเพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 4: ปัญหาการดีบักที่น่าจะเป็นไปได้

Arduino

1) avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x0: สิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นเมื่อพยายามอัปโหลดภาพร่างไปยัง Arduino

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกพอร์ต COM และบอร์ดที่ถูกต้อง
• หากคุณกำลังใช้ 'ATmega328P' ให้ลองใช้ 'ATmega328P (Old Bootloader)'
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ถอดพิน RX/TX บน Arduino แล้ว

2) ข้อผิดพลาดในการนำเข้าไม่ว่าง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกพอร์ต COM ที่ถูกต้อง เนื่องจากคุณกำลังพยายามอัปโหลดภาพสเก็ตช์ไปยัง Arduino ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสคริปต์หลามไม่ทำงาน

Python

1) [Errno 16] ทรัพยากรไม่ว่าง: '/dev/tty. HC-06-DevB': สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อคุณไม่ได้เชื่อมต่อแล็ปท็อปกับโมดูลบลูทูธ

ในการแก้ปัญหานี้ คุณต้องแน่ใจว่าคุณได้เชื่อมต่อโมดูล HC กับแล็ปท็อปของคุณอย่างถูกต้อง คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลนี้ยังคงเชื่อมต่ออยู่ โมดูลนี้จะถูกตัดการเชื่อมต่อหลังจากที่คุณเรียกใช้สคริปต์เสร็จแล้ว

2) ValueError: ไม่ได้เชื่อมต่อโมดูลบลูทูธ

นี่เป็นข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเองหากการเชื่อมต่อพอร์ตอนุกรมกับโมดูลบลูทูธไม่ได้เชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

3) ข้อผิดพลาดในการขึ้นต่อกันของแพ็คเกจ Python

ฉันใช้ pip install เพื่อดาวน์โหลดแพ็คเกจที่จำเป็นสำหรับ python อ้างถึงสแต็กโอเวอร์โฟลว์สำหรับข้อผิดพลาดใด ๆ ที่ปรากฏขึ้นที่ส่วนท้ายนั้น

4) ข้อผิดพลาดเนื่องจาก OS

ฉันคาดว่าข้อผิดพลาดบางอย่างจะปรากฏขึ้นหากระบบปฏิบัติการที่ใช้คือ Windows บางพื้นที่ที่อาจเป็นปัญหาคือการบันทึกข้อมูลระบบบันทึกข้อมูลและการแจ้งเตือนบนแล็ปท็อปของคุณ

5) serial.serialutil. SerialException: อุปกรณ์รายงานความพร้อมในการอ่าน แต่ไม่มีข้อมูลส่งคืน

บางครั้งสิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากปิดแหล่งจ่ายไฟ สิ่งนี้เกิดขึ้นกับฉันเมื่อฉันปิดอุปกรณ์โดยใช้สวิตช์

ฮาร์ดแวร์

1) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสวิตช์อยู่ในจังหวะที่เหมาะสมระหว่างตัวแบ่งบรรทัดบนเขียงหั่นขนมเพื่อไม่ให้การเชื่อมต่อปะปนกัน

ขั้นตอนที่ 5: การสาธิตอุปกรณ์ที่เสร็จสมบูรณ์

โปรดตรวจสอบวิดีโอเพื่อดูการทำงานของอุปกรณ์โดยใช้ลิงก์ที่ฝังหรือลิงก์ YouTube นี้: https://www.youtube.com/embed/Ab1wKr2ORbM โดยรวมแล้ว นี่คือสิ่งที่ฉันใช้เป็นประจำในขณะนี้ และพบว่ามันไม่ได้ทำให้แหล่งจ่ายไฟหมดเร็วเกินไป หรือทำให้แล็ปท็อปเครื่องเก่าของฉันต้องเครียดในแง่ของพลังในการประมวลผล หากคุณมีปัญหาใด ๆ อย่าลังเลที่จะสร้างโพสต์ปัญหาใน repo GitHub ที่เกี่ยวข้องสำหรับโครงการนี้!